JP2011088271A - プライ材料切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 カッタをプライ材料の巾方向に自由移動可能に支持した切断装置において、次のプライ材料の切断に先駆け各カッタの位置合わせを効率よく行う。
【解決手段】 巾広のプライ材料Ｓを、複数の小巾の帯状プライＰに切断する切断装置３であって、巾方向に自由移動しうるカッタホルダ１５にカッタ１４を取り付けた切断具８と、切断具８を巾方向の基準位置Ｊに位置合わせしうる位置合わせ手段９とを具える。位置合わせ手段９は、カッタホルダ１５から突出しかつ先端部にテーパ部分２０Ａを有する位置決め凸部２０と、前記位置決め凸部２０に向かって前後に進退移動でき、かつ前進により前記テーパ部分２０Ａと嵌り合って切断具８を基準位置Ｊに位置合わせしうるとともに、後退により前記切断具８を開放して巾方向に自由移動させる位置決め凹部２４を設けた位置合わせ体２１とを具える。
【選択図】図４

Description

本発明は、有機繊維のタイヤコードの配列体をトッピングゴムにより被覆した巾広のプライ材料を、タイヤコードを切断することなく小巾の複数の帯状プライに高精度で切り分けうるプライ材料切断装置に関する。

ラジアルタイヤでは、ベルト層の外側に、タイヤコードを螺旋巻きしてなるバンド層を設けた構造のものが広く知られている。そして、このバンド層の形成には、通常、図１２（Ａ）に示すように、有機繊維のタイヤコードＡ１を平行に引き揃えてなるコード配列体Ａの表裏をトッピングゴムＢにより被覆した小巾の帯状プライＰが使用されている。

他方、前記帯状プライＰを安価にかつ能率よく生産するために、従来、図１２（Ｂ）に示すように、帯状プライＰの整数倍の巾を有する巾広のプライ材料Ｓを、カレンダ装置によるトッピング処理によって予め形成し、しかる後、このプライ材料Ｓを、複数のカッタｅによって切り分けすることにより複数の帯状プライＰを形成していた。通常は、例えば巾１４５０mm程度のプライ材料Ｓを、例えば巾１１０mm程度の一次の帯状プライＰ１に切断し、しかる後この一次の帯状プライＰ１をさらに巾１１mm程度の二次（最終）の帯状プライＰ２である前記帯状プライＰに切断するなど、多段階に分けて切断している。このとき、帯状プライＰ１、Ｐ２を所定の設定巾で得るために、各段階において、各カッタは、前記設定巾相当の間隔を隔てて固定されている。

しかし、プライ材料Ｓ内では、厳密にはコード配列密度は均一ではなく、又タイヤコードＡ１も、ある程度蛇行したり傾斜配列したりしている。従って、カッタ固定でプライ材料Ｓを設定巾で切断した場合には、この蛇行等のタイヤコードＡ１も一緒に切断してしまい、１本の帯状プライＰ内においてコード本数が多い部分と少ない部分とが発生したり、又帯状プライＰ、Ｐ間においてコード本数が相違したりする。

そして、このようなコード本数がバラ付く帯状プライＰは、タイヤのユニフォミティーの低下原因となりうる。

そこで下記の特許文献１には、プライ材料内に、識別コードを帯状プライの巾に合わせた間隔で混在させるとともに、カッタを固定せずに巾方向に自由移動可能に保持することが提案されている。これにより、カッタがタイヤコード間で自由に動くため、タイヤコードを切断することなくタイヤコード間でトッピングゴムを切断でき、一定のコード本数を有する高精度の帯状プライを形成することが可能となる。

特開２００２−３２１２９０号公報

しかしながら、カッタを巾方向に自由移動可能とする場合、カッタ位置が不定となるため、次のプライ材料を切断する際、各カッタの位置合わせに多くの時間と手間が必要となるなど作業効率を損ねるという問題が生じる。

そこで本発明は、カッタを巾方向の基準位置に位置合わせしうる位置合わせ手段を設けることを基本として、次のプライ材料を切断する際の各カッタの位置合わせを効率よく行うことができ、切断作業効率を向上しうるプライ材料切断装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本願請求項１の発明は、平行に引き揃えられた有機繊維のタイヤコードの配列体をトッピングゴムにより被覆した巾広のプライ材料を、切断手段により切り分け、巾方向に複数に分割することによって小巾の帯状プライを形成するプライ材料切断装置であって、
前記切断手段は、前記巾方向にのびるガイドレール、
このガイドレールに案内されて巾方向に自由移動しうるカッタホルダと、このカッタホルダに取り付けられるカッタとからなり、前記カッタホルダが巾方向に自由移動しうることによりタイヤコードを切断することなくタイヤコード間でトッピングゴムを切断しうる切断具、
及び前記切断に先駆け、前記切断具を巾方向の基準位置に位置合わせしうる位置合わせ手段を具えるとともに、
前記位置合わせ手段は、前記カッタホルダから前記巾方向とは直角方向に突出するとともに、その先端部に先細状のテーパ部分を有する位置決め凸部と、
前記位置決め凸部に向かって前後に進退移動でき、かつ前進により前記テーパ部分と嵌り合って前記切断具を基準位置に位置合わせしうるとともに、後退により前記切断具を開放して巾方向に自由移動させる位置決め凹部を前端に設けた位置合わせ体とを具えることを特徴としている。

又請求項２の発明では、前記位置合わせ体は、前記位置決め凹部の巾方向両側に、前記位置決め凹部に向かって後方側に傾斜することにより、前記位置決め凸部を位置決め凹部に誘導する案内面を有することを特徴としている。

又請求項３の発明では、前記位置合わせ体は、シリンダのロッドに取り付き、該ロッドの伸縮により前記位置決め凸部に向かって前後に進退移動しうることを特徴としている。

又請求項４の発明では、前記カッタホルダは、前記カッタを、プライ材料と接触して該プライ材料を切断しうる切断姿勢と、プライ材料から離間して該プライ材料を切断しない非切断姿勢とに姿勢替えしうる姿勢替え手段を具えることを特徴としている。

又請求項５の発明では、前記姿勢替え手段は、カッタを前記巾方向と平行な軸心線廻りで旋回可能に保持し、かつ該旋回により前記切断姿勢と非切断姿勢との間を移動させることを特徴としている。

本発明は叙上の如く、位置合わせ手段を具える。そのため、プライ材料の切断後に不定となった切断具を、それぞれ巾方向の基準位置にプリセットすることができる。従って、次のプライ材料を切断するに先駆け、各切断具を、前記基準位置から微調整することで、カッタを所定のタイヤコード間にセットすることができるなど、位置合わせ作業が容易となり切断作業効率を向上することができる。

本発明のプライ材料切断装置を組み込んだ帯状プライ製造装置を概念的に示す側面図である。 プライ材料切断装置を下方側から見た図面である。 プライ材料切断装置の主要部を拡大して示す拡大図である。 前記主要部を示す斜視図である。 前記主要部を示す側面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、位置合わせ手段の作用図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、プライ材料の識別マーク形成方法を説明する断面図である。 プライ材料切断装置の他の例を概念的に示す側面図である。 それに用いる切断手段を示す斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、その切断手段の側面図、および正面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は、姿勢替え手段、およびその動作を示す説明図である。 （Ａ）は帯状プライを示す斜視図、（Ｂ）はその形成方法を説明する概念図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明のプライ材料切断装置３を組み込んだ帯状プライ製造装置１を概念的に示す側面図である。図１において、前記帯状プライ製造装置１は、巾広のプライ材料Ｓを供給するプライ材料供給手段２と、このプライ材料Ｓを巾方向Ｘに切り分けて複数の帯状プライＰを形成するプライ材料切断装置３と、切り分けられた各帯状プライＰをロール状に巻取る巻取手段４と具えている。

第１実施形態では、前記帯状プライ製造装置１が、カレンダ装置によるトッピング処理によって予め形成された原反である約１４５０mmの巾のプライ材料Ｓから、約１１０mmの巾の一次の帯状プライＰ１を切断して形成する場合を例示する。なお前記一次の各帯状プライＰ１は、次工程において、同様のプライ材料切断装置を用いて、約１１mmの巾の二次の帯状プライＰ２に形成されるとともに、この二次の帯状プライＰ２が、ラジアルタイヤのバンド形成用部材として用いられる。

本例では、二次の帯状プライＰ２内に一定本数（ｎ本）のタイヤコードＡ１が配されるように、プライ材料Ｓの表面には、コード配列体ＡのタイヤコードＡ１をｎ本毎に区分するための識別マークが形成される。ここで、プライ材料表面には、タイヤコードの配列状態が縞模様となって表れるが、図７（Ａ）に示すように、ｎ本おきに他のタイヤコードとコード構造を違えた識別コードＡ１ａを配置する、或いは図７（Ｂ）に示すように、コード間隔Ｇをｎ個おきに違えることにより、その違いがプライ材料表面に模様の変化となって表れる。従って本例では、この模様の変化を識別マークとしている。なおコード構造を違える場合、コードの撚り方向を違える、コードの太さを違える、及び／又はコードの撚り数を違えることで識別マークを形成することができる。

次に、前記製造装置１のプライ材料供給手段２は、前記プライ材料Ｓを巻き取ったロール体ＳＲを巻戻し自在に保持する所謂ロールスタンドであって、電動機（図示しない）による回転駆動によって、このロール体ＳＲから巻戻されるプライ材料Ｓを、案内ローラ５を介してプライ材料切断装置３へと供給する。

又前記プライ材料切断装置３は、図２に示すように、プライ材料Ｓを巾方向Ｘに切り分けして複数の帯状プライＰ１を形成する切断手段６を具える。前記切断手段６は、前記巾方向Ｘにのびるガイドレール７と、このガイドレール７に案内されて巾方向Ｘに自由移動しうるカッタ１４を有する切断具８と、該切断具８を巾方向Ｘの基準位置Ｊに位置合わせしうる位置合わせ手段９とを具える。

前記ガイドレール７は、図４、５に示すように、本例では、フレーム１０（図２に示す）の側板１０ａ間に架け渡される支持桟１１に、例えば取付板２７、下地桟１２等を介して取り付けられる。

又前記ガイドレール７には、このガイドレール７に案内されて巾方向Ｘに自由移動可能な移動台１３が配されている。この移動台１３は、カッタ１４がタイヤコードＡ１に接触してコードを切断しようとする時の接触圧力に負けて、タイヤコードＡ１から離れる側に移動できるように小な力で巾方向Ｘに移動できることが必要である。そのため前記移動台１３として、前記ガイドレール７に設けるガイド溝７ａを転動しうるボール内蔵のものが好適に使用しうる。このようなガイドレール７及び移動台１３として、所謂リニア軸受け１７が好適に使用できる。

次に、前記切断具８は、前記移動台１３に固定されることにより巾方向Ｘに自由移動しうるカッタホルダ１５と、このカッタホルダ１５に取り付けられるカッタ１４とを具え、前記カッタホルダ１５が巾方向Ｘに自由移動しうることによりカッタ１４は、タイヤコードＡ１、Ａ１間を自由に動くことができ、タイヤコードＡ１を切断することなくタイヤコードＡ１、Ａ１間でトッピングゴムＢを切断しうる。

前記カッタホルダ１５は、前記移動台１３にネジ固定されるホルダ基体１６を有し、このホルダ基体１６の左右の分割片１６ａ、１６ａ間で、前記カッタ１４を、前記巾方向Ｘとは直角にかつその刃先縁１４ｅをプライ材料Ｓの搬送方向上流側に向けて挟み込んで保持している。なおカッタ１４は、トッピングゴムＢへの切断を容易とするため、図５の如く、刃先縁１４ｅをプライ材料Ｓ表面に対して９０°以下の角度αで傾斜させるのが好ましい。

次に、前記位置合わせ手段９は、図３、４に示すように、前記カッタホルダ１５から前記巾方向Ｘとは直角方向に突出する位置決め凸部２０と、前記位置決め凸部２０に向かって前後に進退移動しうる位置合わせ体２１とを有して構成される。なお前記位置決め凸部２０は、その先端部に先細状に傾斜してのびるテーパ部分２０Ａを有する。このテーパ部分２０Ａのテーパ角度θ１は、特に規制されないが１０〜４０°程度に設定される。

又前記位置合わせ体２１は、本例では、前記支持桟１１に支持されるシリンダ２２のロッド２２ａに取り付き、このロッド２２ａの伸縮によって前記位置決め凸部２０に向かって前後に進退移動しうる。図中の符号２３は、前記シリンダ２２に内蔵されるガイド軸である。又位置合わせ体２１の前端には、前進により前記テーパ部分２０Ａと嵌り合って前記切断具８を基準位置Ｊに位置合わせしうる位置決め凹部２４が形成させる。この位置決め凹部２４は、位置合わせ体２１の後退によって前記切断具８を開放して巾方向Ｘに自由移動させうる。なお前記位置決め凹部２４には、前記テーパ部分２０Ａと同勾配で傾斜する傾斜面部２４Ａを有する。

又本例では、前記位置合わせ体２１の前端には、前記位置決め凹部２４の巾方向Ｘ両側に、該位置決め凹部２４に向かって後方側に傾斜する案内面２５が形成される。この案内面２５は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、位置合わせ体２１が前進する際、位置ズレした位置決め凸部２０と接触し、該位置決め凸部２０を位置決め凹部２４に誘導することができる。なお案内面２５の前記巾方向Ｘに値する角度θ２は１０〜４５°の範囲が好ましい。なお複数（本例では４つ）の位置合わせ体２１が、連結板２６を介して一つのシリンダ２２に連結される。

なお前記支持桟１１と側板１０ａとの間に、前記支持桟１１の軸心ｉ（図４に示す）廻りでの前記支持桟１１の位相ｊを調整しうる角度調整手段を設けることが好ましく、これにより前記カッタ１４のプライ材料Ｓに対する前記角度αを自在に調整することができる。

次に、図８〜１１に、前記第１実施形態において原反から切り分けられた一次の帯状プライＰ１をプライ材料Ｓとし、この一次の帯状プライＰ１をさらに切り分けてバンド形成用部材である二次の帯状プライＰ２を形成する第２実施形態のプライ材料切断装置３０を例示する。

このプライ材料切断装置３０も、第１実施形態のプライ材料切断装置３と同様であり、図９、１０に示すように、巾方向Ｘにのびるガイドレール７と、このガイドレール７に案内されて巾方向Ｘに自由移動しうる切断具８と、該切断具８を巾方向Ｘの基準位置Ｊに位置合わせしうる位置合わせ手段９とを有する切断手段６を具える。

本例では、前記ガイドレール７は、フレーム１０の側板１０ａに一端が固定されかつ巾方向Ｘにのびる例えば矩形軸状の小長さの支持桟１１に、取付板２７、下地桟１２を介して取り付けられる。なお前記二次の帯状プライＰ２は、例えば巾約１１mm程度と小巾であるため、第１実施形態の如く複数の切断具８を１本のガイドレール７上に一直線上に並べて配置することは困難である。従って、本例では図８の如く、複数の支持桟１１を、帯状プライＰ２の搬送方向に間隔を隔てて一列に配列し、各支持桟１１に、切断具８をそれぞれ取り付けている。なお図１０の符号２９は、角度調整手段であって、前記支持桟１１の一端部に設ける円柱状部１１Ａを保持することにより、前記カッタ１４の角度αを自在に調整することができる。

又各ガイドレール７には、このガイドレール７に案内される移動台１３を介して巾方向Ｘに自由移動しうるカッタホルダ１５と、このカッタホルダ１５に取り付くカッタ１４とを具える切断具８が配される。

本例のカッタホルダ１５は、前記移動台１３に固定される例えば縦長板状のホルダ基体３１、前記カッタ１４を保持するカッタ取付板３２、および前記カッタ取付板３２に保持されるカッタ１４を、プライ材料Ｓと接触して該プライ材料Ｓを切断しうる切断姿勢Ｙ１と、プライ材料Ｓから離間して該プライ材料Ｓを切断しない非切断姿勢Ｙ２とに姿勢替えしうる姿勢替え手段３３を具える。

前記姿勢替え手段３３は、前記カッタ取付板３２の例えば一端部（本例では上端部）を、前記巾方向Ｘとは平行な軸心線３４ｉ廻りで旋回可能に前記ホルダ基体３１に枢着する枢着軸３４を含む。そしてこのカッタ取付板３２の旋回によって、カッタ１４は、前記切断姿勢Ｙ１と非切断姿勢Ｙ２との間で姿勢替えしうる。又姿勢替え手段３３は、カッタ取付板３２を介して旋回する前記カッタ１４を、前記切断姿勢Ｙ１と非切断姿勢Ｙ２とでそれぞれ停止しうる停止手段３５を具える。

この停止手段３５は、図１１に略示するように、前記カッタ取付板３２に設けられかつ前記軸心線３４ｉと平行な第１、第２の案内孔３６ａ、３６ｂと、この第１、第２の案内孔３６ａ、３６ｂ内に摺動自在に挿入される互いに平行な第１、第２の摺動ピン３７ａ、３７ｂを一体に設けた押し板金具３８と、各前記第１、第２の摺動ピン３７ａ、３７ｂに外挿されるバネ４２と、前記ホルダ基体３１に設けられ第１の摺動ピン３７ａを案内するガイド溝３９とを具える。

具体的には、前記押し板金具３８は、押し板４０の一面に、前記第１、第２の摺動ピン３７ａ、３７ｂを突出させるとともに、該第１、第２の摺動ピン３７ａ、３７ｂの先端部には頭部４１ａ、４１ｂを膨設している。又前記バネ４２は、コイルバネ状をなし、前記押し板４０とカッタ取付板３２との間で各摺動ピン３７ａ、３７ｂに外挿される。従って、前記押し板金具３８は、前記カッタ取付板３２に、前記軸心線３４ｉとは平行な向きに進退自在に保持されるとともに、常時は、前記バネ４２により前記押し板４０がカッタ取付板３２から離れる向き（後退する向き）に付勢される。

又ガイド溝３９は、前記軸心線３４ｉを中心として円弧状にのびる円弧溝であり、第１、第２の摺動ピン３７ａ、３７ｂのうち、前記軸心線３４ｉに近い側の摺動ピン、本例では第１の摺動ピン３７ａを案内する。又ガイド溝３９の両端部には、第１の摺動ピン３７ａの頭部４１ａが填り合う嵌合凹部３９ａ、３９ｂが形成される。

本例では、前記カッタ１４が切断姿勢Ｙ１をなすとき、図１０（Ａ）に示すように、前記押し板金具３８の頭部４１ａが嵌合凹部３９ａに填り合う。これにより、旋回可能なカッタ１４を、前記切断姿勢Ｙ１にて停止かつ固定することができる。又図１０（Ｂ）に示すように、前記押し板４０をカッタ取付板３２に向かって押し込み、前記押し板金具３８を前進させることにより、前記頭部４１ａが嵌合凹部３９ａから外れて固定が解除される。これにより、カッタ１４を非切断姿勢Ｙ２に向かって旋回移動させることができる。又カッタ１４が非切断姿勢Ｙ２に到達したとき、前記図１０（Ａ）の如く、前記バネ４２の付勢力によって、頭部４１ａが嵌合凹部３９に填り合い、該非切断姿勢Ｙ２で停止かつ固定することができる。

このようにカッタホルダ１５に前記姿勢替え手段３３を設けた場合には、予めカッタ１４を非切断姿勢Ｙ２にて待機させることができる。そのため、基準位置Ｊにプリセットした各カッタ１４を、例えばプライ材料Ｓの識別マークなどに合わせた正確な位置に再調整し、しかる後、切断姿勢Ｙ１に姿勢替えして切断を開始することができるなど、調整作業が容易となり、操作性を向上させることができる。又、例えば複数のカッタ１４のうちのいくつかを非切断姿勢Ｙ２とすることで、切断具８自体を取り外すことなくプライ材料Ｓの分割数を調整することも可能となる。

なお第２実施形態の位置合わせ手段９も、前記第１実施形態の場合と略同構成であり、図９、１０に示すように、前記カッタホルダ１５、本例ではホルダ基体３１から前記巾方向Ｘとは直角方向（本例では上方）に突出する位置決め凸部２０と、前記位置決め凸部２０に向かって進退移動しうる位置合わせ体２１とを有する。前記位置決め凸部２０は、その先端部に先細状のテーパ部分２０Ａを有する。又前記位置合わせ体２１は、前記支持桟１１に支持されるシリンダ２２よって前記位置決め凸部２０に向かって進退移動しうる。
前記位置合わせ体２１の前端には、前進により前記テーパ部分２０Ａと嵌り合って前記切断具８を基準位置Ｊに位置合わせしうる位置決め凹部２４が形成させる。なお位置決め凹部２４の巾方向Ｘ両側には、位置ズレした位置決め凸部２０と接触して位置決め凸部２０を位置決め凹部２４に誘導する緩傾斜の案内面２５が配される。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明のプライ材料切断装置は、識別マークを形成していないプライ材料の切断に使用することもできるなど、図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施することができる。

３、３０ プライ材料切断装置
６ 切断手段
７ ガイドレール
８ 切断具
９ 位置合わせ手段
１４ カッタ
１５ カッタホルダ
２０ 位置決め凸部
２０Ａ テーパ部分
２１ 位置合わせ体
２２ シリンダ
２２ａ ロッド
２４ 位置決め凹部
２４Ａ 案内面
３３ 姿勢替え手段
３４ｉ 軸心線
Ａ１ タイヤコード
Ａ 配列体
Ｂ トッピングゴム
Ｊ 基準位置
Ｐ、Ｐ１、Ｐ２ 帯状プライ
Ｓ プライ材料
Ｘ 巾方向
Ｙ１ 切断姿勢Ｙ１
Ｙ２ 非切断姿勢Ｙ２

Claims (5)

1. 平行に引き揃えられた有機繊維のタイヤコードの配列体をトッピングゴムにより被覆した巾広のプライ材料を、切断手段により切り分け、巾方向に複数に分割することによって小巾の帯状プライを形成するプライ材料切断装置であって、
   前記切断手段は、前記巾方向にのびるガイドレール、
   このガイドレールに案内されて巾方向に自由移動しうるカッタホルダと、このカッタホルダに取り付けられるカッタとからなり、前記カッタホルダが巾方向に自由移動しうることによりタイヤコードを切断することなくタイヤコード間でトッピングゴムを切断しうる切断具、
   及び前記切断に先駆け、前記切断具を巾方向の基準位置に位置合わせしうる位置合わせ手段を具えるとともに、
   前記位置合わせ手段は、前記カッタホルダから前記巾方向とは直角方向に突出するとともに、その先端部に先細状のテーパ部分を有する位置決め凸部と、
   前記位置決め凸部に向かって前後に進退移動でき、かつ前進により前記テーパ部分と嵌り合って前記切断具を基準位置に位置合わせしうるとともに、後退により前記切断具を開放して巾方向に自由移動させる位置決め凹部を前端に設けた位置合わせ体とを具えることを特徴とするプライ材料切断装置。
2. 前記位置合わせ体は、前記位置決め凹部の巾方向両側に、前記位置決め凹部に向かって後方側に傾斜することにより、前記位置決め凸部を位置決め凹部に誘導する案内面を有することを特徴とする請求項１記載のプライ材料切断装置。
3. 前記位置合わせ体は、シリンダのロッドに取り付き、該ロッドの伸縮により前記位置決め凸部に向かって前後に進退移動しうることを特徴とする請求項１又は２記載のプライ材料切断装置。
4. 前記カッタホルダは、前記カッタを、プライ材料と接触して該プライ材料を切断しうる切断姿勢と、プライ材料から離間して該プライ材料を切断しない非切断姿勢とに姿勢替えしうる姿勢替え手段を具えることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載プライ材料切断装置。
5. 前記姿勢替え手段は、カッタを前記巾方向と平行な軸心線廻りで旋回可能に保持し、かつ該旋回により前記切断姿勢と非切断姿勢との間を移動させることを特徴とする請求項４記載プライ材料切断装置。

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